與色情消費相關的腦結構和功能連接：色情大腦（2014）

重要性  自從色情出現在互聯網上以來，消費視覺性刺激的可訪問性，可負擔性和匿名性已經增加並吸引了數百萬用戶。 基於色情消費與尋求獎勵行為，尋求新奇行為和成癮行為相似的假設，我們假設頻繁用戶對前紋狀網絡的改變。

Object.sci-hub.orgive  確定頻繁的色情消費是否與前紋狀網絡有關。

設計，設置和參與者  在德國柏林馬克斯普朗克人類發展研究所，64名健康男性成年人的色情消費範圍很廣，他們每週報告的色情消費時間為數小時。 色情消費與神經結構，任務相關激活和功能性靜息狀態連接相關。

主要成果和措施  通過基於體素的形態測量法測量腦的灰質體積，並且在3-T磁共振成像掃描上測量靜息狀態功能連接性。

成績  我們發現每週報告的色情時間與右尾狀核灰質量之間存在顯著負相關（P  <.001，經多次比較校正），以及在左側殼核的性暗示反應性範例中的功能活動（P <.001）。 右側尾狀核到左側背外側前額葉皮層的功能連通性與色情時間的消耗呈負相關。

結論和相關性 自我報告的色情消費與右紋狀體（尾狀）體積，提示反應期間左紋狀體（殼核）激活以及右尾狀核與左背外側前額葉皮質功能連接性的負相關可反映神經可塑性的變化獎勵系統的強烈刺激的結果，以及前額皮質區域的較低的自上而下調製。 或者，它可能是使色情消費更有價值的先決條件。

本文中的數字

近年來，電影，音樂視頻和互聯網中的性內容描述有所增加。¹ 由於互聯網不受法規限制，因此它已成為傳播色情內容的工具。 色情圖片可以通過互聯網而不是公共成人書店或電影院在家中私密消費。 因此，可訪問性，可負擔性和匿名性² 吸引了更多的觀眾。 美國的研究表明，66％的男性和41％的女性每月消費色情內容。³ 估計所有互聯網流量的50％與性別有關。⁴ 這些百分比表明，色情製品不再是少數民族問題，而是影響我們社會的大眾現象。 有趣的是，這種現象並不局限於人類; 最近的一項研究發現，雄性獼猴放棄了果汁獎勵來觀看雌性猴子底部的照片。⁵

色情消費的頻率已經被證明可以預測人類的各種負面結果。 瑞典有代表性的一項關於青少年男孩的研究表明，每日消費的男孩對異常和非法類型的色情內容表現出更多的興趣，並且更頻繁地報導了希望實現現實生活中所看到的東西的願望。.^{1,6 -  8} 在夥伴關係中，性滿意度下降和採用色情劇本的傾向與頻繁的互聯網色情消費有關.⁹ 一項針對互聯網用戶的縱向研究發現，在線訪問色情內容可預測1年後的強制性計算機使用情況.¹⁰ 總之，上述發現支持了色情對其消費者的行為和社會認知產生影響的假設。 因此，我們假設色情消費，即使在非專業水平上，也可能對大腦結構和功能產生影響。 然而，據我們所知，目前尚未調查與頻繁色情消費有關的大腦相關性。

類似於從成癮研究中獲得的理論，在科普文獻中已經推測，色情構成了預先線性的，自然有益的刺激，並且高水平的暴露導致獎勵網絡中神經反應的下調或習慣化。 這被認為是引發大腦被劫持的適應性過程，對色情內容的反應較少.¹¹ 人們普遍認為，成癮的神經基質包括作為獎賞網絡一部分的大腦區域，如中腦多巴胺神經元，紋狀體和前額皮質。^12,13 當藥物使用向強迫行為發展時，假定紋狀體參與習慣形成。¹⁴ 特別是腹側紋狀體已被證明涉及各種濫用藥物的線索反應性處理¹⁵ 而且在處理新奇事物上。¹⁶ 受損的前額皮質功能是人類和動物常見的物質濫用障礙研究中討論的主要神經生物學修飾之一。¹⁷ 在人類藥理成癮的研究中，體表改變已在紋狀體和前額葉皮質中顯示出來。^{18 -  20}

在本研究中，我們開始研究與健康人群中頻繁 - 不一定上癮 - 色情用法相關的神經相關性，以探究這種常見行為是否與某些大腦區域的結構和功能相關。

来临嘉宾

招募了64名健康男性參與者（平均[SD]年齡，28.9 [6.62]年，範圍21-45年）。 在廣告中，沒有提到我們對色情消費的關注; 相反，我們致力於參與包括磁共振成像（MRI）測量在內的科學研究的健康參與者。 我們將樣本限制在男性身上，因為男性在年輕時接觸色情內容，消費更多色情內容，²¹ 與女性相比，更容易遇到問題。²² 根據個人訪談（迷你國際神經精神訪談²³參與者沒有任何精神疾病。 其他醫學和神經系統疾病被排除在外。 物質使用經過仔細篩選。 所有個體的排除標準均為MRI異常。 該研究得到了德國柏林Charité大學診所當地倫理委員會的批准。 在完整描述研究後，我們獲得了參與者的知情書面同意。

掃描程序

使用T3加權磁化製備的梯度回波序列在12-T掃描儀（西門子）上使用1通道頭部線圈收集結構圖像（重複時間= 2500毫秒;回波時間= 4.77毫秒;反轉時間= 1100毫秒，採集矩陣= 256×256×176;翻轉角= 7°; 1×1×1 mm³ 體素大小）。

使用T2 *加權回波平面成像序列收集功能性靜息狀態圖像（重複時間= 2000毫秒，回波時間= 30毫秒，圖像矩陣= 64×64，視野= 216 mm，翻轉角= 80°，切片厚度= 3.0 mm，距離係數= 20％，體素尺寸3×3×3 mm³，36軸向切片，5分鐘）。 指示參與者閉上眼睛放鬆。 使用相同的序列來獲取與任務相關的圖像。

調查問卷

我們管理以下問題以評估色情內容的消費：“一個星期內你平均花多少小時看色情材料呢？“ 和 “在周末的一天，你平均花多少時間看色情材料？” 由此，我們計算了一周內色情材料的平均花費時間（色情時間[PHs]）。 因為報告的PH的分佈是傾斜的而且不是正態分佈的（Kolmogorov-Smirnov， Z = 1.54; P <.05），我們通過平方根（Kolmogorov-Smirnov， Z = 0.77; P = .59）。 除了他們目前的消費，我們還詢問參與者他們消費了多少年的色情內容。

此外，我們使用了 互聯網性別篩選 TESt²⁴ （在其德語翻譯中），25項目自評儀器，旨在評估個人對互聯網的性使用，以及 性成癮篩選的簡短版本 測試²⁵ （在其德語翻譯中）旨在評估性成癮的症狀。 為了控製網絡成癮的影響，我們使用了 網絡成癮 測試²⁶ （在其德文版本中;另見Barke等人的研究²⁷）由20項目組成。 此外，評估精神疾病的標誌物，即物質使用和抑鬱症， 我們管理了 酒精使用障礙識別 測試²⁸ 和 貝克抑鬱量表.²⁹

提示 - 反應性任務

我們用了 來自色情網站和60非性圖片的60露骨色情圖片在非性活動期間，即體育鍛煉，與性圖像中個體的數量和性別相匹配。 圖像以6塊顯示，10圖像各自用於有性和無性條件。 每個圖像都顯示530毫秒，以避免詳細檢查圖片內容。 Intertrial間隔在500和5秒之間以6.5毫秒的步長變化。 塊中穿插了8個60秒固定期。

數據分析

基於體素的形態測量學

結構數據採用基於體素的形態測量法（VBM8， http://dbm.neuro.uni-jena.de.sci-hub.org/vbm.html）和統計參數映射（SPM8，使用默認參數。偏差校正，組織分類和仿射配準與VBM8有關。仿射配準的灰質（GM）和白質（WM）分割用於構建自定義的異形解剖結構通過指數的李代數模板進行配準，創建扭曲的GM和WM段，使用Jacobian行列式進行調製，以保留體素中特定組織的體積，從而測量GM體積。半最大果核為8毫米，計算GM和WM體積與報告的PH值的全腦相關性，將年齡和全腦體積作為無意義的協變量輸入，所得圖譜的閾值為 P <.001和統計範圍閾值用於校正多個比較，並結合基於排列的非平穩平滑校正。³⁰

提示 - 反應性功能磁共振成像分析

使用SPM8進行功能性MRI數據的預處理，並且包括切片定時校正，對第一體積的空間重新排列，以及對蒙特利爾神經學研究所空間的非線性扭曲。 然後使用8 mm高寬半高的高斯核對圖像進行平滑處理。 每個模塊（性，非性和固定）都建模並與血液動力學反應功能卷積。 運動參數包含在設計矩陣中。 我們對比較性暗示與固定和非性控制條件的對比感興趣。 我們進行了二級分析，將PH與對比性提示與固定相關聯。 高度閾值 P 使用<001，並通過蒙特卡洛模擬進行簇大小校正。 如剛剛描述的，對結果圖進行閾值化（集群擴展閾值= 24）。

調解分析

為了研究結構和功能相關任務相關結果之間的關係，主要分析中來自重要聚類的信號被納入確認性調解分析，測試2變量之間的協方差（X 和 Y）可以通過第三個中介變量來解釋（M）。 一個重要的調解者是一個顯著影響其間的關聯的調解人 X 和 Y. 我們測試了右側紋狀體中源變量GM體積對色情消費（結果變量）的影響是否是由性別線索呈現期間左側紋狀體的功能性激活介導的。 使用基於加速的20150702042221變量路徑模型，使用MATLAB代碼https://web.archive.org/web/3/http://wagerlab.colorado.edu.sci-hub.org/進行了分析偏差校正的自舉測試具有統計學意義。 測試了以下路徑：直接路徑 a （來源調解員）; 間接路徑 b （調解員結果）; 和調解效果 ab，產品 a 和 b，定義為源與結果之間關係的減少（總關係， c）通過將調解員包括在模型中（直接路徑， C').

功能連通性分析

第一批5卷被丟棄。 使用SPM8和用於靜息功能MRI的數據處理助手進行數據預處理，包括切片定時，頭部運動校正和蒙特利爾神經學研究所模板的空間歸一化。³¹ 使用4 mm半高全寬的空間濾波器。 預處理後去除線性趨勢，並使用時間帶通濾波器（0.01-0.08 Hz）。³² 此外，我們去除了討厭的協變量的影響，包括全局平均信號，6運動參數，來自腦脊液的信號和WM。³³ 我們進行了探索性分析，計算功能連接圖，其中種子區域由尾狀群集組成。 得到的功能連通圖與PH相關聯，以識別根據色情消費稱重右側尾狀核共同激活的大腦區域。 如前所述（集群擴展閾值= 39）對映射進行閾值處理。

參與者平均報告了4.09 PH (SD，3.9; 範圍，0-19.5; 不是平方根）。 根據互聯網性別篩查測試的標準，21參與者被歸類為有網絡成癮的風險，但沒有上癮。 T他的整體互聯網性別篩查測試分數與報告的PH值呈正相關 (r₆₄ = 0.389， P  <.01）。 在性成癮篩查測試中，參與者平均得分為1.35（SD為2.03）。 在PH和酒精使用障礙識別測試評分之間觀察到正相關 (r₆₄ = 0.250， P <.05） 和Beck抑鬱量表 (r₆₄ = 0.295， P <.05）。

當將PHs（平方根）與GM分割相關聯時，我們發現右側紋狀體即尾狀核具有顯著的負相關性。 （基於自動解剖標記圖譜³⁴; 峰值體素： x = 11， y = 5， z = 3; P <.001; 已針對多個比較進行了更正）（圖1A）。 當我們使用較低的閾值 P <.005，左尾狀核的另一個簇達到顯著性（x = −6， y = 0， z  = 6），表明效果沒有明顯偏側。 我們稱簇為紋狀體。 但是，在隨後的討論中，值得注意的是，該群集與通過內部軟件創建的基於獎勵處理文獻的腹側紋狀體感興趣區域重疊，³⁵ （主要是貨幣激勵延遲任務，見eAppendix in 營養補充 了解詳細信息）。

從右尾狀群中提取的GM值與累積的色情消費呈負相關，根據當前報告的PH值計算，並且色情使用的估計年數相同 (r₆₄ = −0.329， P  <.01）; t他證實，急性消耗和一生中的累積量與紋狀體中較低的GM值有關. 沒有區域在GM體積和PH之間顯示出顯著的正相關，並且在WM中沒有發現顯著的相關性。

因為PHs與網絡成癮和性成癮分數正相關 （互聯網附加測試， r₆₄ = 0.489， P <.001; 性成癮篩查測試， r₆₄ = 0.352， P  <.01），我們計算了右尾狀核中PH（平方根）和GM之間的相關性 控製網絡成癮測試成績和性成癮測試成績，以排除頻繁使用互聯網和性成癮的混淆因素的影響. 即使控製網絡成癮，我們發現PH與正確的尾狀GM量之間存在負相關關係 (r₆₁ = −0.336， P <.01）; 同樣，當控制性成癮時，這種關聯仍然很重要 (r₆₁ = −0.364， P <.01）。

I我們在色情網站上收集了明確的性圖片，我們發現左殼核血氧水平依賴（BOLD）信號之間存在負相關l（峰值體素： x = −24， y = 2， z = 4; 殼（）數字 1B) 對比性暗示與固定和自我報告的PHs。 使用較低的閾值時 P <.005，右側殼中的另一個簇達到了重要意義（x = 25， y = −2， z  = 10）。

當使用相同閾值將PH與對比性無性線索與固定的信號相關聯時，未觀察到顯著的簇。 在性提示期間提取左殼核簇中的百分比信號變化和無性提示塊時， 與非性語言相比，我們發現性暗示期間的活動明顯更高 (t₆₃ = 2.82， P <.01），這表明性影像內容特別激活了左殼核。 此外，我們發現性暗示和固定之間存在顯著差異n（t₆₃ = 4.07， P <.001） 並且無性線索和固定之間沒有區別 (t₆₃ = 1.30， P = .20）。

為了解開任務相關的BOLD發現與紋狀體結構發現之間的關係，我們進行了一項調解分析，測試功能發現是否介導結構發現與色情消費之間假定的因果關係。 右尾狀種馬的關聯（X）和PHs（Y）是否在左殼核中由與任務相關的BOLD激活組成的介體是重要的（M） 已經包括了 （C' = −11.97， P <.001）是否在分析中（c = −14.40， P <.001）。 之間的路徑係數 X 和 M (a = 4.78， P <.05）以及 M 和 Y (b = −0.50， P <.05）顯著（圖2).

為了研究與PH相關的紋狀體右尾狀區域功能相關的大腦區域，我們計算了該簇的功能連通性。 得到的連通圖與PH（平方根）相關聯。 我們發現左背外側前額葉皮層（DLPFC）內的一個區域 (x = −36， y = 33， z = 48）（圖1C） 與PHs呈負相關，暗示使用更多色情材料的參與者右側尾狀體與左側DLPFC之間的連接性較差。 當全球平均信號沒有退化時，結果沒有改變。³⁶

在本研究的範圍內，我們研究了與男性自我報告的PH相關的結構和功能神經相關性。 我們的研究結果表明，隨著色情使用的增加，紋狀體右側尾狀核的GM體積變小。 此外，當呈現性顯性材料時，發現紋狀體左殼核的任務相關功能激活較低，PH值較高。 色情線索期間的信號變化高於匹配的非性語言線索，表明左側殼核參與處理性問題t.

我們進行了中介分析，以解開PHs與右側紋狀體（尾狀核）GM體積減少的結構發現之間的關係，以及在觀察性顯性材料時具有較高PH值的左側紋狀體（殼核）的BOLD減少。 鑑於調解效應非常有限，我們將功能和結構效應視為色情消費的可分解因素. 最後，我們探討了右尾狀結構群的功能連通性，發現左側DLPFC的連通性隨著PH值的增加而降低。

大量研究表明紋狀體在獎勵處理中的重要性。^37，38 已顯示非人靈長類動物紋狀體中的神經元對遞送有反應³⁹ 和期待⁴⁰ 獎勵 紋狀體神經元編碼獎勵量級和激勵突出性，以及更有力地激發優先獎勵。⁴¹ 我們發現在紋狀體中觀察到的GM簇在獎勵處理中顯示的位置範圍內。

我們的性提示 - 反應性範例的結果顯示，與固定相比，性別提示期間PHs與左殼核激活之間呈負相關。 這符合這樣的假設，即強烈接觸色情刺激會導致對性刺激的自然神經反應下調。¹¹ 先前已在文獻中證明了紋狀體參與性喚起。 一些研究探索響應性刺激和性喚起的線索反應性，已經報導了與對照刺激相比，紋狀體中的活性增強。^{42 -  46} 最近的兩項薈萃分析包括表現出性刺激的研究，表明紋狀體一致受累.^47，48

功能連通性分析的觀察結果與大腦的解剖學組織一致。 尾狀核，特別是其側面核，接收來自DLPFC的連接。^49，50 前額皮質主要與認知控制有關⁵¹ 以及響應抑制，行為靈活性，注意力和未來規劃。 特別是DLPFC與前額葉皮層的其他部分很好地相互連接，代表了許多類型的信息，從對象信息到響應和獎勵結果以及行動策略。⁵¹ 因此，DLPFC被認為是將感官信息與行為意圖，規則和獎勵相結合的關鍵領域。 這種信息整合被認為通過對運動行為進行認知控制，促進了最相關的行動.⁵² 已經提出前紋狀網絡涉及這種行為。 來自基底神經節的傳入連接將關於效價和顯著性的信息傳達給前額皮質，其包含目標的內部表徵和實現它們的手段.^51，53 無論潛在的負面結果如何，該電路的功能障礙都與不恰當的行為選擇有關，例如尋求藥物.⁵⁴

在本調查中發現的大腦區域與相對頻繁但不是定義上癮的色情消費有關。 紋狀體和DLPFC對應於過去研究涉及網絡成癮的大腦區域。 之前關於網絡成癮的研究報導了前額皮質厚度的減少;⁵⁵ 功能減少，⁵⁶ 以及結構， 連接⁵⁷ 前紋狀網絡; 用單光子發射計算機斷層掃描儀測量紋狀體中紋狀體多巴胺轉運蛋白水平的降低。 這與右尾狀核轉基因的負相關，尤其是右尾狀核和側前額皮質之間較低的功能連接性以及左殼核中與任務相關的BOLD活性的減少相關。 目前的結果清楚地表明，與溫和的色情消費相關的觀察到的結構性相關性並不僅僅是伴隨的網絡成癮的副產品，因為右側尾狀核的GM體積與PHs的部分相關性， 控製網絡成癮的影響，具有重要意義。

另一方面，紋狀體的體積差異以前與各種藥物如可卡因成癮有關，⁵⁸ 甲基苯丙胺和酒精.⁵⁹ 然而，藥物類藥物報告的影響方向不太明確; 一些研究報告了與成癮相關的增加，而另一些研究報告稱紋狀體量減少可能是由於濫用藥物的神經毒性作用。⁵⁹ 如果在當前研究中觀察到的紋狀體效應確實是色情消費的結果，那麼它的研究可能會提供一個有趣的機會來探索在沒有神經毒性物質的情況下成癮的結構變化，用於未來的研究，類似於賭博 行為⁶⁰ 或視頻遊戲.^61，62 未來的研究需要解開觀察到的功能和結構效應與色情消費之間的因果關係。

我們選擇避免診斷類別或規範性假設，而是研究健康樣本中PH的純劑量效應。 在目前的研究狀況下，由於迄今尚未明確商定色情成癮的臨床定義，因此無法保證規範性陳述。 PHs和抑鬱症以及酒精使用之間的正相關性表明，應該在精神病學研究的背景下進一步探索色情消費。 未來的調查應該將被診斷為患有色情成癮的個人群體與不上癮的個人進行比較，以確定是否涉及相同的大腦區域。 我們預計這一系列研究將對色情成癮是否與普通色情內容的連續性有關，或者應該被視為一個獨特的類別。

該研究的潛在局限性在於我們不得不依賴自我報告的PH，並且該主題可能對某些參與者敏感。 然而，在參與之前的電話採訪中，個人被告知參與將包括填寫與性行為和色情使用相關的問卷，我們在此階段沒有輟學。 作為防止漏報的預防措施，我們讓參與者在計算機上填寫調查問卷，以防止潛在的擔心，即實驗者可能將答案與個人聯繫起來。 此外，實驗者反復強調所使用的機密性和匿名化程序。 未來的研究可能會考慮使用互聯網上個人搜索歷史的客觀數據。

報導的紋狀體簇不僅包含轉基因，而且延伸到尾狀核和殼核之間的相鄰WM中。 這是否有意義或正常化問題在現階段無法解決。 然而，探索彌散張量成像和色情使用之間的關聯可能是有趣的。

總而言之，人們可能會想到，色情暴露引起的頻繁大腦激活可能導致潛在的大腦結構的磨損和下調，以及功能，以及對獎勵系統的外部刺激的更高需求以及傾向於尋找新穎和更極端的性材料。 這種假設的自我延續過程可以根據擬議的藥物成癮機制進行解釋，其中假定具有較低紋狀體多巴胺受體可用性的個體用藥物治療自身。.⁶³ 然而，觀察到的與紋狀體中PHs的體積關聯同樣可能是一個先決條件，而不是頻繁的色情消費的結果。 紋狀體體積較小的個體可能需要更多的外部刺激來體驗快感，因此可能會將色情消費視為更有益的，這可能反過來導致更高的PH值。 未來的研究應該縱向調查色情內容的影響，或者讓天真的參與者接觸色情內容，並隨著時間的推移調查因果影響，為擬議的強烈接觸色情刺激機制提供進一步證據，從而導致獎勵制度下調。